Антиматерия в рамках квантовой теории: и частица, и волна

12.05.2019

Двухщелевой эксперимент демонстрирует один из фундаментальных принципов квантовой физики: точечные частицы также являются волнами. В стандартном варианте эксперимента частицы проходят через пару щелей в твердом барьере. На экране с другой стороны появляется интерференционная картина, типичная для волн. Гребни и впадины, выходящие из каждой щели, усиливают или нейтрализуют друг друга при взаимном перекрытии, создавая чередующиеся полосы высокой и низкой плотности частиц на экране.

Такого рода эксперимент выявил корпускулярно-волновую двойственность фотонов, электронов, атомов и даже крупных молекул. Но очень сложно создать сильный однородный пучок античастиц, чтобы провести эксперимент с антиматерией. Теперь новый двухщелевой эксперимент подтвердил волнообразную природу античастицы электрона - позитрона.

Исследователи разработали устройство, в котором позитроны, генерируемые в результате радиоактивного распада изотопа натрия-22, проходят через два последовательных ряда вертикальных стержней толщиной менее микрометра. Расстояния между этими стержнями, каждый в несколько сотен нанометров в поперечнике, работают как щели в классическом эксперименте. Волны позитрона распространяются на детектор ядерной эмульсии, где античастицы изменяют химическую структуру кристаллов бромида серебра.

Детектор ядерной эмульсии "похож на фотопленку", - говорит соавтор исследования Марко Джаммарки - физик из Национального института ядерной физики в Милане. Проявка ядерной эмульсионной пленки в темной комнате и просмотр ее под микроскопом показывают химические следы позитронов. И действительно, команда Джаммарки обнаружила позитронную интерференционную картину с чередующимися полосами высокой и низкой плотности позитронов.

Джаммарки и его коллеги надеются использовать новую технику для исследования природы других конгломератов антиматерии, таких как позитроний.

<< Назад: Мидии очистят море 13.05.2019

>> Вперед: Электрический мусоровоз Mack 12.05.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Высокоэффективный полупроводниковый лазер от Sharp 03.01.2013 Компания Sharp анонсировала выпуск полупроводникового лазера GH0641FA2C с длиной волны 642 нм и эффективностью 33% - по словам производителя, рекордной для таких приборов. Лазер предназначен для использования в качестве источника света в компактных проекторах и автомобильных дисплеях с проекцией изображения на лобовое стекло. Пороговый ток лазерного светодиода равен 55 мА. При типовом рабочем напряжении 2,5 В и токе 182 мА оптическая мощность составляет 150 мВт. Углы расходимости по горизонтали и вертикали равны 9° и 17° соответственно. Производитель рассчитывает начать поставки ознакомительных образцов новых лазеров 31 января 2013 года по цене около $58 за штуку, а с 29 марта 2013 года должен начаться серийный выпуск GH0641FA2C в объеме 10000 штук ежемесячно.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025